炉外精炼技术概述.

辽宁科技大学电子与信息工程学院炉外精炼工艺概述主讲：尚瑞阳辽宁科技大学电子与信息工程学院第1页目录炉外精炼的手段炉外精炼工艺Part1Part2Part3炉外精炼概述冶金设备及自动化辽宁科技大学电子与信息工程学院第2页Part1炉外精炼概述现代炼钢流程高炉—铁水预处理—转炉—钢水二次精炼—连铸高炉—铁水预处理—电炉—钢水二次精炼—连铸其中钢水二次精炼与铁水预处理在这里我们统称为炉外处理。冶金设备及自动化辽宁科技大学电子与信息工程学院第3页Part1炉外精炼概述炉外精炼的定义就是将在转炉或电炉内初炼的钢液倒入钢包或专用容器内进行脱氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属夹杂物和调整钢液成分及温度以达到进一步冶炼目的的炼钢工艺。冶金设备及自动化冶金设备及自动化Part2精炼的手段第4页3精炼的手段渣洗最简单的精炼手段；喷吹将反应剂直接加入熔体的手段；真空应用最广而且效果明显；搅拌最基本最重要的精炼手段；辽宁科技大学电子与信息工程学院加热(调温)加热是调节温度的一项常用手段。过滤最基本的精炼手段；Part2精炼的手段第5页1、渣洗渣洗能适当进行脱氧、脱硫并获得洁净钢最简便的精炼手段。作用：脱硫、脱氧、去除夹杂物、夹杂物变性处理以及合金成分调整。方法：将事先配好(在专门炼渣炉中熔炼)的合成渣倒入钢包内,借出钢时钢流的冲击作用,使钢液与合成渣充分混合。辽宁科技大学电子与信息工程学院冶金设备及自动化第6页2、真空将钢水置于真空室内，由于真空作用使反应向生成气相方向移动,达到脱气、脱氧、脱碳、去除夹杂等目的。如：吹氩对钢液具有“气洗”作用。辽宁科技大学电子与信息工程学院Part2精炼的手段冶金设备及自动化第7页3、搅拌通过搅拌扩大反应界面，加速反应物质的传递过程，提高反应速度。搅拌方法：吹气搅拌、电磁搅拌、循环搅拌。搅拌可改善冶金反应动力学条件，强化反应体系的传质和传热，加速冶金反应，均匀钢液成分和温度，有利于夹杂物聚合长大和上浮排除。典型的循环搅拌:RH、DH。又称吸吐搅拌。辽宁科技大学电子与信息工程学院Part2精炼的手段冶金设备及自动化第8页辽宁科技大学电子与信息工程学院Part2精炼的手段冶金设备及自动化第9页4、喷吹用气体作载体将反应剂加入金属液内的一种手段。喷吹的冶金功能取决于精炼剂的种类，它能完成脱碳、脱硫、脱氧、合金化和控制夹杂物形态等精炼任务。辽宁科技大学电子与信息工程学院Part2精炼的手段冶金设备及自动化第10页辽宁科技大学电子与信息工程学院Part2精炼的手段冶金设备及自动化第11页5、加热(调温)调节钢水温度的一项重要手段，使炼钢与连铸更好地衔接。加热方法：电弧加热法和化学加热法。辽宁科技大学电子与信息工程学院Part2精炼的手段冶金设备及自动化第12页辽宁科技大学电子与信息工程学院Part2精炼的手段钢包加热系统工艺示意图冶金设备及自动化第13页6、过滤利用陶瓷过滤器将中间包内钢液中的氧化物夹杂等过滤掉。辽宁科技大学电子与信息工程学院Part2精炼的手段冶金设备及自动化第14页RH(RuhrstahlHeraeusprocess);LF(LadleFurnaceprocess)；钢包吹氩搅拌(Ladleargonstirring)炉外精炼的方法：Part3炉外精炼工艺辽宁科技大学电子与信息工程学院喂线(WireFeeding，Insertthread)AOD(Argon-oxygendecarburizationprocess)喷粉(powderinjection)VOD(Vacuumoxygendecreaseprocess)冶金设备及自动化1959年西德Ruhrstahl和Heraeus公司共同开发了真空循环脱气法（RH）RH法又称真空循环脱气法。其基本工艺原理是利用气泡将钢水不断地提升到真空室内进行脱气、脱碳等反应，然后回流到钢包中。因此，RH处理不要求特定的钢包净空高度，反应速度也不受钢包净空高度的限制。真空循环脱气法（RH）Part3炉外精炼工艺第15页辽宁科技大学电子与信息工程学院冶金设备及自动化工作原理：RH法在真空室下部有两根循环管(上升和下降管)。脱气处理时将环流管插入钢液内并抽真空,由于真空室被抽成真空,钢液从两根管内上升到压差高度,与此同时在上升管内吹入驱动气体氩气,使上升管内瞬间产生大量气泡,气泡在高温、低压作用下体积迅速膨胀，钢液密度减小，带动钢液以约5m/s的速度呈雨滴状喷入真空室，使脱气表面积大大增加，另外钢液中的气体逐渐向氩气泡内扩散，从而加速脱气进程。脱气后的钢液汇集在真空室底部,由于下降管钢液密度相对较大,钢液以1~2m/s的速度不断经下降管返回钢包。钢水经连续循环2~4次后,脱气过程便告结束。处理后氢可降到2PPm以下，氧可降到20PPm以下，脱氮可达20%左右。辽宁科技大学电子与信息工程学院Part3炉外精炼工艺第16页冶金设备及自动化钢液被抽入真空槽辽宁科技大学电子与信息工程学院Part3炉外精炼工艺第17页冶金设备及自动化RH的精炼功能：1)真空脱碳在25min处理周期内可生产出[C]≤0.002％的超低碳钢水。2)真空脱气可生产[H]≤0.00015％，[N]≤0.002％的纯净钢水。3)脱硫RH附加喷粉装置(RH-PB)处理后可生产出[S]≤0.001％的超低硫钢水。4)脱磷经RH喷粉处理(RH-PB),可生产出[P]≤0.002％的超低磷钢。5)升温采用RH-KTB技术,可降低转炉出钢温度26℃；采用RH-OB法加铝吹氧提温,钢水最大升温速度可达8℃/min。6)均匀钢水温度可保持连铸中间包钢水温度波动不大于5℃。7)均匀钢水成分和去除夹杂物生产出T[O]≤0.0015％的超纯净钢辽宁科技大学电子与信息工程学院Part3炉外精炼工艺第18页冶金设备及自动化课件制作[e-mail]尚瑞阳手机QQ